隧道围岩变形影响因素分析

隧道围岩大变形阶段报告1．概述深埋隧道通过软岩和断层带时,在高的地应力和富水条件下通常产生大变形.这种隧道围岩变形量大,而且位移速度也很大,一般可以达到数十厘米到数米,如果不支护或支护不当,收敛的最终趋势是隧道将被完全封死,如果发生在永久衬砌构筑以前,往往表现为初期支护严重破裂、扭曲,挤出面侵入限界.这种大变形危害巨大,严重影响施工工期或者线路正常运营,而且整治费用高昂.在国内外相继出现了大量的隧道围岩大变形工程实例,并且在治理这些问题中取得了很多经验.日本的岩手隧道,长25.8km,采用新奥法施工.地质条件为凝灰岩与泥岩互层,单轴抗压强度为2~6MPa.施工中净空位移和拱顶沉降都是很大的,上断面的净空位移100~400mm,最大到411mm；下断面的净空位移最大为200mm,拱顶下沉为10~100mm.日本惠那山隧道,长8.635km,围岩以花岗岩为主,其中断层破碎带较多,局部为粘土,岩体节理发育、破碎,岩石的抗压强度为 1.7~3.0MPa,隧道埋深为400~450m,原始地应力为10~11MPa.施工时产生了大变形,在地质最差的地段,拱顶下沉达到930mm,边墙收敛达到1120mm,有600cm2面积的喷射混凝土侵入模筑混凝土净空.最后采用9.0m和13.5m的长锚杆,并重新喷护20cm厚的钢纤维混凝土后,结构才得以基本稳定.陶恩隧道长6400m,开挖断面面积90-105m2,位于显著变质的岩带内,如片岩、千枚岩等,主要岩层为绢云母、千枚岩夹绿泥石,抗压强度,洞内无地下水活动,隧道埋深为600-1000m,原始地应力为16.0-27.0 MPa,侧压力系数近似为1.0,围岩强度比为.陶恩隧道采用台阶法施工,在设计时,由于对在挤压性围岩隧道施工缺乏经验,采用的初期支护参数较小,导致拱顶发生1.2m的位移.而后把锚杆改为6m,并初次采用纵向伸缩缝,缝宽20cm,间隔3m,支撑也是可缩的,并在隧道底部增加了隧底锚杆,喷射混凝土厚度保持25cm不变.上述补强措施对大变形起到了一定的控制作用,但已完成段,其洞壁已严重侵入二次衬砌净空,只能采取扩挖的办法处理,增加了施工的难度,同时又具有一定的危险性.此时的净空收敛大约是20-25cm.要再大时,要增打9m以上长度的锚杆.奥地利阿尔贝格隧道隧道长13980m,开挖断面面积90-103m2,岩石主要为千枚岩、片麻岩,局部为含糜棱岩的片岩、绿泥岩,岩石强度为1.2~1.9 MPa,隧道的埋深平均为350m,最大埋深为740m,原始地应力为13.0 MPa,围岩强度比为0.1~0.2.隧道采用自上而下的分布开挖法,先开挖弧形导坑,施作初期支护,然后再开挖台阶<分左、右两次分别进行>,最后检底.由于阿尔贝格隧道是在陶恩隧道之后施工的,该隧道设计时的初期支护就比较强,喷射混凝土厚20~25cm,锚杆长6.0m,同时安设了可缩刚架.但是由于岩层产状不利,锚杆的长度仍不够,施工中支护产生了很大变形,拱顶下沉量达到15~35cm,最大水平收敛达70cm,变形速度达11.5cm/d,后来采取将锚杆的长度增加到9.0~12.0m的办法,才是变形得到了控制,变形速度降为5.0cm/d,变形收敛时间为100~150d.家竹箐隧道隧道全长4990m.隧道位于盘关向斜东翼,属单斜构造,岩层产状N20°～35°E/18°～30°NW.由于距向斜轴部较远,故皱褶、断层不发育,只在隧道中部煤系地层中发育有一正断层F1,其破碎带宽15～20 m. 隧道横穿家竹箐煤田.隧道南段为玄武岩,北段为灰岩,北段为灰岩,中部3890 m为砂、泥岩与为钙质、泥质胶结的砂岩夹泥岩的煤系地层.隧道掘进进入分水岭之下的地层深部后,在接近最大埋深<404m>的煤系地层地段,由于高地应力的作用,锚喷支护相继发生严重变形.在一般地段,拱顶下沉为50-80cm,侧壁内移50-60cm,底部隆起50-80cm；在变形最严重地段,拱顶下沉达到240cm,底部隆起达到80-100cm,侧壁内移达到160cm.为整治病害具体措施如下:①设置特长锚杆加固地层；②改善隧道断面形状,加大边墙曲率；③采用先柔后刚、先放后抗的支护措施；④加大预留变形量；⑤提高二次衬砌的刚度；⑥加强仰拱.大变形得到迅速整治,衬砌施工后,结构完好,未出现任何开裂现象,经预埋的应力、应变计测试,有足够的安全储备.木寨岭隧道全长1710m,穿越地层围岩主要为二叠系炭质板岩夹砂岩与硅质砂板岩.存在的主要构造体系是山字型构造体系.属地应力集中区,隧道穿越区为沟谷侧,原始地应力难以释放.隧道主要地质为炭质板岩夹泥岩,局部泥化软弱,呈灰黑色,围岩层理呈褶皱状扭曲变形严重,大部分地段围岩较破碎,洞身渗涌水频繁,部分地段呈股流.隧道在高地应力大变形地段,严重处拱顶累计下沉达155cm.经研究主要采取的处理措施有：①开挖总体采用双侧壁法；②初期支护钢架与临时支撑采用I22型工字钢、自进式锚杆,超前支护小导管,拱脚两侧增设小导管锁脚.导坑开挖时预留变形；③修改原设计仰拱；④二次衬砌采用双层钢筋网,与仰拱预留钢筋焊接；⑤对需换拱段与开挖后变形较大的地段,除施作长的自进式锚杆外,再采用小导管进行双液注浆.2．发生围岩大变形的地质条件与隧道围岩大变形发生机理大变形目前还没有一个统一的定义,目前有的学者提出根据围岩变形是否超支护的预留变形量来定义大变形,即在隧道,如果初期支护发生了大于25 cm<单线隧道> 和50cm<双线隧道>的位移,则认为发生了大变形.姜云、李永林等将隧道围岩大变形定义为：隧道与地下工程围岩的一种具有累进性和明显时间效应的塑性变形破坏,它既区别于岩爆运动脆性破坏,又区别于围岩松动圈中受限于一定结构面控制的坍塌、滑动等破坏.同时将隧道围岩大变形分为受围岩岩性控制、受围岩结构构造控制和受人工采掘扰动影响三个大的类型.2.1大变形发生的地质条件发生大变形的隧道一般具有以下地质特征：〔1〕隧道围岩条件.发生大变形的围岩主要有：①显著变质的岩类,如片岩、千枚岩等；②膨胀性凝灰岩；③软质粘土层和强风化的凝灰岩；④凝灰岩和泥岩分互层；⑤泥岩破碎带和矿化变质粘土等.这类围岩的凝聚强度c值较低,内摩擦角 值很小,单轴抗压强度较低.〔2〕隧道处于高应力区,且大变形地段的隧道一般埋深在100m以上.〔3〕隧道围岩的天然含水量大.2.2隧道围岩大变形发生的机理人们通常把大变形机制分为两大类：〔1〕大变形的原因之一,是开挖形成的应力重分布超过围岩强度而发生塑性变化.如果发生缓慢就属于挤出〔如果是立刻发生就属于岩爆〕.〔2〕大变形的原因之二,是岩石中的某些矿物成分和水反应而发生膨胀.发生膨胀变形的围岩在开挖时一般有较高的强度,变形主要发生在隧道运营过程中,一般表现为底部鼓起,而隧道顶部和边墙保持较好的工作状态.在隧道通过炭质板岩和断层带时,引起大变形的原因主要为第一条.同时国内外学者也认为,软岩隧道的大变形可以描述为一种以挤出为主、膨胀为辅的水-力耦合过程.而对于第一条原因目前国内外学者认为围岩挤出是开挖引起的应力重分布超过岩体强度时屈服的结果,并且通过一些列的研究将围岩挤出的力学机制分为以下三大类：〔1〕完全剪切的破坏〔如图1a〕.在连续的塑性岩体与含有大开裂度裂隙的非连续岩体中会发生这种破坏.〔2〕弯曲破坏〔如图1b〕.一般发生在千枚岩与云母片岩等变质岩或泥岩、油页岩、泥质砂岩与蒸发岩等薄层状塑性沉积岩中.〔3〕剪切和滑动破坏〔如图1c〕.发生于相对厚层的沉积岩中,包括沿层面的滑动和完整岩石的剪切两种破坏形式.〔a 〕完全剪切的破坏 〔b 〕弯曲破坏 〔c 〕剪切和滑动破坏图1 挤出性围岩隧道失稳形式分类3．大变形的预测研究现状隧道的大变形给隧道施工和运营造成了很大的困难,国内外学者对隧道大变形的预测进行了大量的研究.目前在预测隧道变形的方法中具有代表性的有C&C 法,这种方法由Egger 〔1973〕、Kastner 〔1974〕和Hoek 、Brown 〔1980〕提出,并逐步完善.这种方法基于以下假设：〔1〕圆形隧道；〔2〕课题可以概化为二维平面应变问题；〔3〕均质各向同性介质；〔4〕弹-塑性材料；〔5〕现场地应力属于静水压力场；〔6〕均匀的径向支护压力.其计算公式如下：〔1〕弹性状态下的围岩位移〔i u 〕011()i i u P P r μκ+=-〔1〕 其中,μ、κ分别为岩石的泊松比和杨氏模量；0P 、1P 分别为地静压力和支护压力；i r 为隧道半径.〔2〕塑性状态下的位移〔j u 〕Hoek-Brown 方法：1j j u r ⎡=-⎢⎣ 〔2〕 式中当e j r r <,2ln e j r R D r ⎡⎤=⋅⎢⎥⎢⎥⎣⎦；e jr r >, 1.1R D = 式中,r m 、r s 为破碎岩石的常数；e r 、e u 、re σ分别为弹性和塑性边界处的半径、位移和径向应力.此外还有Egger 和Kastner 也提出了相应的塑性状态向的围岩位移预测方法.4．大变形的一般治理措施根据国内外的施工经验,对大变形的治理措施归纳如下：〔1〕加强稳定掌子面的辅助措施① 正面喷混凝土和打锚杆；② 打超前锚杆或钢筋.〔2〕加强基脚的措施,这是基本的,即首先要把底鼓和侧壁的挤入控制住,包括：① 向底部地层注浆加固；②向两侧打底部锚杆；③支撑加底部与加劲肋；④设底部横撑或临时仰拱.〔3〕防止断面挤入的措施①增打加长锚杆,主要在两侧,锚杆长度一定要深入到围岩塑性区一定X围才有效果；②设底部横撑,打底部锚杆,修筑仰拱,这是极为重要的工程措施；③缩短台阶长度,与早闭合；④下半断面、仰拱同时施工；⑤设纵向伸缩缝,采用可缩性支撑〔4〕防止衬砌开裂的措施①采用湿喷钢纤维混凝土；②设加强钢筋；③设纵向伸缩缝.〔5〕设立日常量测管理体制与管理基准①监测初期位移速度；②最终位移值的预测；③建立控制基准值；〔6〕加强施工地质预报①预测和预报掌子面前方的地质状态；②建立地质数据库,与时反馈；③各种岩类的特性试验数据的测试.这些措施是综合的,是相互补充的,应视具体情况采用.这些措施也是一般性的,当条件变化很大时,还要采用一些特殊的辅助施工措施,如注浆加固,改良岩体等措施.5．郎洞断层束破碎带地质概况5.1二郎洞断裂带〔F3〕该断层位于二郎洞附近,西起阿尔扎沟以西,向南经果可沟沟脑、二郎洞、肯德隆沟、茶卡北山以北,延伸长度约130km.该断裂是北侧南祁连海西期地槽和南侧南秦岭印支期地槽的分界断层,沿断裂带岩浆活动强烈,断层两侧岩层破碎,沿断裂有一系列与之近于平行的断裂,共同组成断层束,断层两侧岩层产状较乱,多拖拉现象和挠曲.地貌上主要表现为一系列断层谷地、垭口和洼陷地带,航、卫片上线性影像明显.断层形成于华力西期,在印支期以来仍有活动.断层产状：N40°～70°W/40°～80°N,属逆断层,主断层破碎带宽100～500m,断层西段发生过6级地震,东段可见第四系中更新统地层中的断坎,未见第四系全新统地层错动,该断层在隧道通过附近主要表现为断层负地形,未见新活动迹象,属晚更新世活断层.隧于DK303+611～DK304+071,通过长度460 m ,由断层泥砾与碎裂岩组成,Ⅴ级-Ⅵ级围岩.由于该断裂为区域性深大断裂,断层规模大,并且未来还有发生中强地震的可能性,因此对工程影响较大.5.2围岩情况隧道在二郎洞断裂带附近,岩性主要为石炭系片岩、##岩、志留系变质砂岩夹板岩,受地质构造影响较严重,岩体节理、裂隙较发育.其中软岩占主体.5.3涌水情况该区地下水类型主要为基岩裂隙水、构造裂隙水,岩层富水性较差,为弱富水区.根据地表测流,本区地下水径流模数M=563.72 m3/d·km2,水化学类型属HCO3-Ca·Na型水,矿化度小于1g/L,地下水无侵蚀性.双线同时施工时参数常涌水量为3825.12m3/d,最大涌水量为7650.24m3/d.5.4地应力根据场址与邻近地区的震源机制解和区域水平运动与构造应变场特征,可以看出本区域构造应力场主压应力优势方位为北东向.根据实测结果,隧道部位最大主应力方向为N33°E～ N43°E,平均为N38°E,和隧道轴线〔线路走向N54°E〕的夹角为21°～11°,平均为16°.根据3个孔地应力的实测结果分析,最大水平主应力的最大值为22.04 MPa,DSZ-8孔最大水平主应力测值明显高于DSZ-1孔、DSZ-7孔,而DSZ-8孔位于f17断层附近〔F3断裂带内〕,说明,随着钻孔所处构造部位的不同,所反映的构造应力强度差异也较大,在断裂带附近存在应力集中现象.根据《工程岩体分级标准》〔GB50218—94〕、岩体物理力学参数与弹性力学公式,在3个孔共19个测段中,Rc/σmax<4的极高地应力占全部测段的15.8%,4<Rc/σmax<7高地应力占全部测点的10.5%,极高和高地应力占全部测点的26.1%.经综合分析,岭脊埋深较大的石炭系变质砂岩与片岩段可能存在高地应力问题.5.5结论根据2.1大变形发生的地质条件,并结合实测的地应力结果和隧道区工程地质、水文地质特征,软弱围岩〔主要指断层破碎带与一定影响X围内〕存在发生较大变形的可能. 6．关角隧道F3断层影响带大变形治理建议与注意事项结合中国中铁隧道集团通过对乌鞘岭隧道千枚岩大变形的研究,引用其控制大变形的快速施工指导思想：〔1〕开挖支护、仰拱作业区,上下断面与仰拱的各工序在时间和空间上优化组合,实现稳步有序作业,平行交叉作业.〔2〕分秒必抢,将围岩暴露时间和结构不利受力状态压缩至最短,使初期支护结构与早、快速封闭成环,从而有效控制变形.〔3〕超前支护、钻爆、锚杆、锚索、注浆、立拱等关键工序实行标准化作业.〔4〕石变我变,主动支护,步步为营,稳中求快.6.1治理建议结合以往隧道围岩施工的成功经验建议如下措施：〔1〕措施一6．乌鞘岭隧道控制大变形经验与和关角隧道F3断层影响段比较6.1乌鞘岭隧道变形情况治理经验乌鞘岭隧道设计为两座单线隧道,隧道长20050m,隧道洞身最大埋深1100m左右.隧道所经过地层岩性复杂,分布主要受区域断裂构造控制.主要有第四系、第三系、白垩系、三叠系、志留系、奥陶系等,并伴有加里东晚期的侵入.隧道施工中,在辅助坑道和正洞均发生过较为严重的变形,在高地应力下隧道发生极其严重变形,出现支护裂损、钢架扭曲,净空侵限明显等现象.乌鞘岭隧道在穿越岭脊复杂地段时出现了软岩挤压大变形问题,尤其是F7断层带,变更设计前左线隧道最大拱顶下沉1053 mm<DK177+495>,平均下沉30~35 mm/d,一般在500~600 mm左右;左线隧道内轨上1. 5 m收敛值最大1034 mm<DK177+590>,一般为700mm左右,拱脚最大978mm,一般为300~700mm；右线隧道最大拱顶下沉227 mm<YDK177+610>,一般在100~200 mm左右；右线隧道内轨4m收敛值最大548 mm<YDK177+590>,一般为300~400 mm 左右.由于施工中发生严重变形,乌鞘岭隧道在大变形段均采用钻爆法施工、台阶法开挖,台阶长度4－5m,人工手持风钻上下台阶分部钻眼、装药、连线与同时进行光面微差控制爆破；立I20或H175钢拱架3榀/2m,拱部设φ42超前小导管,长度4m,环向间距25m,注水泥水玻璃双液浆,全断面喷射C20钢纤维砼,厚度25cm,径向采用φ42注浆锚管,间距0.8×0.8m,锚管长度拱部4m,边墙6m,梅花布置,拱墙设φ8钢筋网,网格间距25×25cm.循环进尺一般为1.4 m 或2.0m.通过以上措施控制了变形,顺利通过了大变形地段.乌鞘岭特长隧道位于兰新铁路##西至##南端增建第二线乌鞘岭越岭段,隧道长20050m,在施工过程中出现了软岩大变形,在工程人员的努力下,通过一系列的工程措施顺利的通过了大变形段,取得了较好的工程经验,现就对关角隧道F3断层附近和乌鞘岭隧道发生大变形段的工程概况进行比较〔见表1〕表1 关角隧道F3断层附近和乌鞘岭隧道发生大变形段工程概况比较表从乌鞘岭隧道成功控制带变形的经验值得借鉴.乌鞘岭隧道隧道产生大变形除了地质因素以外,还有以下几点原因：①初期支护强度不足.由于F7断层的影响,本段围岩内富存高地应力.在隧道开挖后,强大的地应力将作用到初期支护上,若初期支护强度和刚度不足将无法抵抗强大的地应力作用,就会产生大变形.②施工工序间距太长.由于施工工序间距太长,未能与时形成封闭的支护体系,致使初期支护在无约束下产生无限制性的变形,最终必然出现大变形.因此,施工工序间距太长,未能与时封闭也是本段发生大变形的直接原因之一.③掌子面刚度不足.在隧道开挖过程中,掌子面前方的变形特性是围岩变形响应的真正原因,又由于本段为四条区域性大断层组成的宽大"挤压构造带〞,岩体的的高地应力强挤压作用非常明显,这就更加剧了掌子面的挤出, 若不采取合适的强化措施保证掌子面的稳定,就会导致前方围岩的变形响应.因此,掌子面刚度不足是隧道洞壁产生大变形的关键原因.中国中铁隧道集团通过对乌鞘岭隧道千枚岩大变形的研究得出以下控制大变形的快速施工指导思想：〔1〕开挖支护、仰拱作业区,上下断面与仰拱的各工序在时间和空间上优化组合,实现稳步有序作业,平行交叉作业.〔2〕分秒必抢,将围岩暴露时间和结构不利受力状态压缩至最短,使初期支护结构与早、快速封闭成环,从而有效控制变形.〔3〕超前支护、钻爆、锚杆、锚索、注浆、立拱等关键工序实行标准化作业.〔4〕石变我变,主动支护,步步为营,稳中求快.。

围岩变形分析报告1. 引言围岩变形是岩体在受到外力作用下发生的变形现象。

对围岩变形进行分析可以帮助我们评估岩体的稳定性，为工程建设提供有力的依据。

本文将以某个具体的工程案例为例，通过分析步骤来展示围岩变形分析的方法和过程。

2. 工程背景本文所涉及的工程是一座高速公路的隧道项目。

该隧道位于地质条件复杂的地区，周围围岩变形可能较为严重。

因此，对围岩变形进行分析对于隧道的设计和施工具有重要意义。

3. 数据收集为了进行围岩变形分析，我们首先需要收集相关的数据。

在本工程案例中，我们收集了以下数据：1.地质勘探数据：地质勘探数据包括钻孔、岩芯、地质构造等，可以帮助我们了解地下岩体的分布和结构。

2.地下水数据：地下水数据包括水位、水质等，可以帮助我们了解地下水对围岩变形的影响。

3.岩石力学参数数据：岩石力学参数数据包括岩石强度、岩石的变形模量等，可以帮助我们评估岩体的稳定性。

4. 数据分析基于收集到的数据，我们可以进行以下分析步骤：4.1. 地质构造分析通过分析地质构造，我们可以了解岩体的裂隙情况、构造面的走向等。

这对于评估岩体的稳定性非常重要。

在本工程案例中，我们通过地质勘探数据绘制了地质剖面图，并分析了裂隙的走向、密度等信息。

4.2. 岩石力学参数计算岩石力学参数是评估岩体围岩变形的重要指标。

通过分析岩芯数据和实验室试验数据，我们可以计算得到岩石的强度、变形模量等参数。

在本工程案例中，我们进行了岩芯分析和室内试验，得到了岩石的力学参数。

4.3. 数值模拟分析基于收集到的数据和计算得到的岩石力学参数，我们可以进行数值模拟分析。

数值模拟分析可以帮助我们预测岩体在不同外力作用下的变形情况，并评估其稳定性。

在本工程案例中，我们使用有限元分析方法进行了数值模拟分析，并得到了围岩的变形情况。

5. 结果和讨论基于数据分析和数值模拟分析的结果，我们得到了围岩的变形情况。

通过对结果的讨论，我们可以得出以下结论：1.在该隧道工程中，围岩的变形较为严重，可能存在一定的稳定性风险。

地铁隧道围岩变形规律研究地铁隧道是城市交通规划中必不可少的一部分，是连接城市各个区域的重要工程。

然而，建设地铁隧道需要克服许多工程难点，其中之一就是解决隧道围岩变形问题。

一、隧道围岩变形的原因地铁隧道地下深处，地下水的存在无疑是隧道围岩变形的主要原因之一。

除此之外，脆弱的地质结构和不同地质层之间的接触面也会造成变形。

此外，地铁隧道在开挖过程中，由于爆破挖掘和地质条件的差异，围岩会产生集中解体现象，这也是围岩变形的原因之一。

二、隧道围岩变形的分类及特点具体而言，隧道围岩变形可以分为以下几种类型：1. 岩爆。

当采用爆炸方法开挖地铁隧道时，可能会引起围岩的爆炸现象。

这种变形往往是突然的，造成的危害也很大。

岩爆的危险性有时甚至不能用工程措施来消除。

2. 岩溶。

这种变形是由于围岩中的溶洞或裂隙导致，它对地铁隧道的安全运行产生了很大的影响。

此外，岩溶现象还会对地下水的分布产生影响，为地下水污染带来风险和危害。

3. 内部变形。

内部变形是指物理性质弱化和物质回流现象的发生，也可称为“地下泄漏”现象。

这种变形很难通过人类干预而得以遏制，会持续性地给地下环境和城市地下设施带来巨大的威胁。

三、围岩变形的危害及防治措施变形对地铁隧道的安全运行带来极大威胁，可能会导致隧道坍塌、漏水、地基沉降等问题。

基于此，需要采用一系列措施来预防和控制围岩的变形，其中最重要的是做好隧道围岩的预处理工作。

1. 预处理。

预处理是指采取一定的手段对地质形态进行修复和整顿。

比如，在隧道开挖前，可以进行围岩支护、地下止水等措施，以减轻对围岩的损害，从而减少隧道围岩变形的危害。

2. 支护结构。

隧道支护结构可以分为明挖法和暗挖法。

明挖法是在开挖过程中直接固定围岩，暗挖法是指采用预制法将支护结构放置在隧道内。

这些支护结构能够起到承重和稳定围岩的作用。

3. 闭环监控。

闭环监控是指利用传感器对隧道围岩的变形情况进行实时监测，以判断隧道运行状态。

在发现变形问题时，及时采取措施，通过科学方法解决隧道围岩变形问题。

浅谈隧道初支变形的原因及防范措施摘要：在开挖隧道的时候，会导致周围的岩应力重新分布，如果初期支护所提供的抗力无法满足围岩的基本需求，就会出现变形的情况，影响到后续的正常施工。

变形率过大的时候，隧道就非常容易出现坍塌的现象，当变形率达到一定数值的时候，就无法正常开展后续的施工。

本文首先介绍了加强隧道初支的重要性，接着分析了隧道初支变形的原因，对于变形问题，最后重点提出了一些防范措施，以期为相关人员提供参考。

关键词：隧道；初支变形；防范措施随着我国经济的发展，大量交通基础工程建设工作的数量逐渐增加，隧道开挖支护技术也日渐成熟，但是在施工过程中，仍旧存在着部分问题。

针对隧道初支变形问题，相关人员应该根据现场的实际情况，总结出一些综合性的处理技术，适当的调整支护的参数，加强监控测量工作，以此来确保施工的顺利进行。

一、加强隧道初支的重要性在工程建设的过程中，对于隧道初支的认知已经从原本的临时支护，转变成了开挖时的安全支护，这是永久支护中非常重要的组成部分。

隧道初支的作用在于可以支撑要塌落的岩石重量，避免围岩出现变形的情况。

由于隧道初支同地层围绕之间有着非常紧密的联系，局部出现了破裂的情况，是不会导致整体的支护体系失效的。

但是随着时间的流逝，支护体系的位移也会增加，达到一定临界点的时候，就不在有支护的作用，进而致使隧道坍塌。

因此，相关人员应该意识到加强隧道初支的重要性，使得隧道周围可以处于一个稳定的状态，确保工程的顺利进行。

二、隧道初支变形的原因（一）人为原因施工初期，由于施工人员的疏忽，导致爆破参数设计同岩石的类别不相适应，让隧道的承载力超重，进而让隧道的表面变得非常的不平整，当应力值超出了控制的范围内时，就会造成隧道初支被破坏。

同时，勘测人员初期设计的过程中，对于地质勘测不够详细，没有预估到之后会发生的地质问题，一般采用的是类比法来进行设计，这就导致这部分的隧道初支缺乏针对性。

当支护参数同部分段落的围岩不相符合时，隧道初支就会出现变形。

文章编号:1004 5716(2003)05 59 02中图分类号:U451+ 2 文献标识码:B 分析影响隧道围岩稳定性因素习小华(西安科技学院,陕西西安710054)摘 要:主要对影响隧道围岩稳定性的自然因素如岩石性质及岩体的结构、岩体的天然应力状态、地质构造、地下水进行了详细的分析。

关键词:围岩稳定性;天然应力状态;地质构造毫无疑问,隧道围岩的稳定性对隧道的正常运营是至关重要的。

从许多隧道发生的交通事故中可以知道,隧道围岩的稳定性不仅与岩石的性质、岩体的结构与构造、地下水、岩体的天然应力状态、地质构造等自然因素有关,而且还与隧道的开挖方式及支护的形式和时间等因素有关。

但其中起主导作用的还是岩石性质及岩体的结构、岩体的天然应力状态、地质构造、地下水等自然因素。

因此了解这些因素对围岩稳定性的影响和机理,才能够客观实际的采取相应的维护隧道围岩稳定的措施。

1 岩石性质及岩体的结构围岩的岩石性质和岩体结构通过围岩的强度来影响围岩的稳定性,是影响围岩稳定性的基本因素。

从岩性的角度,可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩,塑性围岩主要包括各类粘土质岩石、粘土岩类、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等,通常具有风化速度快,力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质,故对隧道围岩的稳定最为不利;脆性围岩主要各类坚硬体,由于这类岩石本身的强度远高于结构面岩石的强度,故这类围岩的强度主要取决于岩体的结构,岩性本身的影响不是很显著。

从围岩的完整性(围岩完整性可以用岩石质量指标RQ D、节理组数Jn、节理面粗糙程度Jy、节理变质系数Ja、裂隙水降低系数Jw、应力降低系数SR F八类因素进行定量分析)角度,可以将围岩分为五级即:完整、较完整、破碎、较破碎、极破碎。

如果隧道围岩的整体性质良好、节理裂隙不发育(如脆性围岩)即围岩为完整或较完整,那么,隧道开挖后,围岩产生的二次应力一般不会使岩体发生破坏,即使发生破坏,变形的量值也是较少的。

隧道软弱围岩变形施工控制探讨【摘要】隧道施工中，软弱围岩的变形控制一直是一个重要的技术难题。

本文从软弱围岩的特点入手，分析了其在隧道施工中的影响，研究了其变形规律，探讨了影响软弱围岩变形的因素。

针对这些问题，本文提出了一些施工控制方法，并通过实例分析验证其有效性。

最后结合实践经验总结出本文的主要研究内容，指出未来研究方向。

通过本文的研究，可以为隧道施工中软弱围岩的变形控制提供一定的参考和指导，有助于提高隧道工程施工质量和效率。

【关键词】隧道、软弱围岩、变形、施工控制、研究、影响因素、方法探讨、实例分析、结论、未来研究、隧道工程1. 引言1.1 研究背景隧道施工是现代地下工程建设的重要组成部分，而软弱围岩在隧道开挖过程中往往会导致严重的变形和破坏。

软弱围岩的变形不仅会影响隧道的安全性和稳定性，还会导致施工进度延误和成本增加。

对隧道软弱围岩的变形进行有效控制是隧道工程中亟待解决的问题之一。

隧道软弱围岩的变形主要表现为岩体开裂、弯曲和褶皱等现象，其发展过程复杂且难以预测。

目前，对于软弱围岩变形规律和影响因素的研究仍存在一定的局限性，需要进一步深入探讨。

本文旨在通过对隧道软弱围岩特点、变形规律和影响因素的分析，结合施工控制方法的探讨，为提高隧道工程施工质量和效率提供理论支持。

通过对实例的分析，进一步验证施工控制方法的有效性，为隧道工程的设计和施工提供参考依据。

1.2 研究目的隧道软弱围岩的变形施工控制是隧道工程领域中的一个重要问题。

本文旨在通过对隧道软弱围岩变形规律和影响因素进行深入分析，探讨有效的施工控制方法，为隧道工程的施工提供可靠的技术支持。

研究目的包括以下几个方面：1. 分析隧道软弱围岩的特点，了解其物理力学性质，为后续研究提供基础。

2. 研究隧道软弱围岩的变形规律，探讨其变形过程及特点，为施工控制提供理论依据。

3. 分析影响隧道软弱围岩变形的因素，包括地质条件、构造形态、地下水等因素，为施工控制提供指导。

软弱围岩隧道变形特性及控制措施发表时间：2020-01-02T09:18:47.723Z 来源：《基层建设》2019年第27期作者：侯磊[导读] 摘要：软弱围岩一般指结构面切割、胶结程度差、强度低、围岩孔隙度大、围岩胶结不良、风化等复杂变化形成的岩土层。

中国水利水电第三工程局有限公司陕西西安 710000摘要：软弱围岩一般指结构面切割、胶结程度差、强度低、围岩孔隙度大、围岩胶结不良、风化等复杂变化形成的岩土层。

在软弱围岩环境中开展施工工作非常困难。

施工结束后，隧道仍可能变形，对隧道后期安全运营的隐患影响很大。

在施工阶段，软弱地质条件下，当隧道变形达到一定值时，可能会发生隧道失稳和支护结构严重损坏。

软弱围岩隧道大变形的防治已成为当前隧道工程界最重要的问题之一。

基于此，本文对软弱围岩隧道变形特性及控制措施进行研究，以供参考。

关键词：软弱围岩；隧道支护；变形控制引言在有些地区开展软弱围岩隧道施工具有较大的难度，对施工人员水平要求相对较高。

相关人员在实际施工前要先了解周围的地质特点和自然条件，结合实际情况有针对性地制定施工方案，选用施工技术，提出优化对策。

同时还要在实践中加强学习，汲取经验教训，以保证工程质量和效益的提升。

1隧道软弱围岩变形破坏的原因 (1)隧道工程的进口处于黄土陡坡的位置，出口处的岩石完全暴露，研究其岩石学主要是白垩系下通洛江成分砂岩，基层形成的自然倾斜角约为78，其中153∠80°和250∞60组的关节对隧道洞新岩板的稳定性产生不利影响，并会继续发展到卸货结构不稳定的面，或者会出现崩塌的落石等安全问题。

白垩质砂岩风化特性大，施工时应充分考虑对其边坡的加固支撑，尤其应防止暗半球长期暴露在空气中。

(2)特殊地面的影响，砂质新黄土等特殊地面大部分位于隧道入口和洞穴天花板上，呈浅黄色，稍微密集~密集，表现出相对较强的沙感，气孔大，处于可折叠的优秀位置；隧道入口处沙子的新黄土湿陷系数δs属于0 . 015至0 . 043之间的中间湿陷黄土，平均湿陷深度达10米，是ⅱ级中间重叠的结构。